En las células eucariotas el núcleo está rodeado
por una membrana nuclear, mientras que en las procariotas no existe dicha
membrana, por lo que el material nuclear está disperso en el citoplasma.
También se la llama carioplasma, y suele tener una forma redondeada, o elíptica
en las células prismáticas, en el centro de la célula y mantiene casi siempre
esta posición. El núcleo de una célula normal puede presentarse en dos formas
distintas, según sea el estadio en que se halle la propia célula.
Al
comenzar la división celular o mitosis se distinguen en el núcleo unos
corpúsculos característicos, susceptibles de ser coloreados, son los
cromosomas, portadores de los factores hereditarios o genes. Cuando la célula
permanece sin dividirse (periodo interface), el núcleo presenta una estructura
interna filamentosa, poco visible al microscopio óptico, en la que destaca un
orgánulo denominado nucléolo.
-Los
Cromosomas. La función del núcleo, que consiste en transmitir, de una a otra
célula, la información genética que posee, sin modificarla ni empobrecerla, se
realiza propiamente en el momento de la división celular, que es
consecuentemente el de la división del núcleo. Esta división, la mitosis,
provoca un importante cambio de forma en el núcleo, que se presenta al
microscopio bajo la forma de los llamados cromosomas.
Son unos
a modo de bastoncillos, curvos o en forma de V, que en el curso de la mitosis
aparecen siempre claramente diferenciados e individualizados. No se conoce
todavía de modo exacto la estructura de cada cromosoma, pero se supone que cada
uno de ellos consta de una o varias dobles hélices de ADN, varias veces
envueltas sobre sí mismas. El número de cromosomas de cada célula es constante
para cada especie, pero se reduce a la mitad en las células germinales o gametos.
En razón de este fenómeno, a estas células se las llama haploide, frente a la
denominación de diploides que tienen las demás.
-El
nucléolo. Es un pequeño orgánulo, fácilmente distinguible con el microscopio
óptico debido a su tamaño (1 a 7 micrómetros de diámetro). Su tamaño y su
morfología son no obstante, variables en función de la especie, del tipo
celular y del estado fisiológico de la célula. Tienen forma redondeada, que
desaparece durante la división celular, pero mantiene contacto con regiones definidas
de algunos cromosomas. En realidad, el nucléolo es elaborado por los
cromosomas, y contiene principalmente proteínas, ARN, lípidos y algunos
enzimas.
-Sistemas
de membranas:
El
sistema de membranas lo integran:
-La pared
Celular. Esta compuesta por fibras de celulosa dentro de agregados de
pectinas, lo que da a estas una elevada resistencia y brinda a la célula un
importante sistema de protección.
-La
Membrana Plasmática o Celular. Las células de animales y plantas
normalmente están provistas de membranas de tipo semipermeable o con permeabilidad
diferencial del tipo mosaico fluido (Figura 4), es decir, esta compuesta por
una doble capa de lípidos, carbohidratos y proteínas que le dan este tipo de
permeabilidad; las proteínas pueden estar inmersas firmemente en la bicapa
lipídica, denominándose proteínas integrales. Algunas
proteínas de este tipo atraviesan completamente la doble capa por tanto se
llaman proteínas transmembrana. Otras proteínas pueden
unirse débilmente a la superficie interna ó externa de la membrana, recibiendo
el nombre de proteínas periféricas. Esta membrana es la encargada de
seleccionar o permitir el paso de sustancias desde y hacia el interior de las
células por diferentes procesos o mecanismos. Las membranas permiten separar la
célula de su ambiente extracelular pero generan interacción debido a su
estructura y composición.
La membrana citoplasmática aísla el
citoplasma celular del medio externo, sólo permite la entrada de sustancias
específicas y que algunos mensajes pasen del medio extracelular al
intracelular. Las proteínas sirven para el transporte de moléculas, como
receptores o como ligados y para la comunicación celular.
La
membrana es selectivamente permeable y regula el movimiento de materiales hacia
adentro y hacia fuera de la célula. Igualmente, por las características
bioquímicas de los componentes moleculares de la membrana se regula la cantidad
de agua en la célula; por consiguiente, es semipermeable.
Citoplasma y citosol
El citoplasma comprende todo el
volumen de la célula, salvo el núcleo. Engloba numerosas estructuras
especializadas y organelos, como se describirá más adelante.
La solución acuosa concentrada en
la que están suspendidos los organelos se llama citosol. Es un gel de base
acuosa que contiene gran cantidad de moléculas grandes y pequeñas, y en la
mayor parte de las células es, con diferencia, el compartimiento más voluminoso
(en las bacterias es el único compartimiento intracelular). En el citosol se
producen muchas de las funciones más importantes de mantenimiento celular, como
las primeras etapas de descomposición de moléculas nutritivas y la síntesis de
muchas de las grandes moléculas que constituyen la célula.
Aunque muchas moléculas del citosol
se encuentran en estado de solución verdadera y se desplazan con rapidez de un
lugar a otro por difusión libre, otras están ordenadas de forma rigurosa. Estas
estructuras ordenadas confieren al citosol una organización interna que actúa
como marco para la fabricación y descomposición de grandes moléculas y canaliza
muchas de las reacciones químicas celulares a lo largo de vías restringidas.
Citoesqueleto
El citoesqueleto es una red de
filamentos proteicos del citosol que ocupa el interior de todas las células
animales y vegetales. Adquiere una relevancia especial en las animales, que
carecen de pared celular rígida, pues el citoesqueleto mantiene la estructura y
la forma de la célula. Actúa como bastidor para la organización de la célula y
la fijación de organelos y enximas. También es responsable de muchos de los
movimientos celulares. En muchas células, el citoesqueleto no es una estructura
permanente, sino que se desmantela y se reconstruye sin cesar. Se forma a
partir de tres tipos principales de filamentos proteicos: microtúbulos,
filamentos de actina y filamentos intermedios, unidos entre sí y a otras
estructuras celulares por diversas proteínas.
Los movimientos de las células
eucarióticas están casi siempre mediatizados por los filamentos de actina o los
microtúbulos. Muchas células tienen en la superficie pelos flexibles llamados
cilios o flagelos, que contienen un núcleo formado por un haz de microtúbulos
capaz de desarrollar movimientos de flexión regulares que requieren energía.
Los espermatozoides nadan con ayuda de flagelos, por ejemplo, y las células que
revisten el intestino y otros conductos del cuerpo de los vertebrados tienen en
la superficie numerososcilios que impulsan líquidos y partículas en una
dirección determinada. Se encuentran grandes haces de filamentos de actina en
las células musculares donde, junto con una proteína llamada miosina, generan
contracciones poderosas. Los movimientos asociados con la división celular
dependen en animales y plantas de los filamentos de actina y los microtúbulos,
que distribuyen los cromosomas y otros componentes celulares entre las dos
células hijas en fase de segregación. Las células animales y vegetales realizan
muchos otros movimientos para adquirir una forma determinada o para conservar
su compleja estructura interna.
El núcleo
Está rodeado por una membrana, es
esférico y mide unas 5 μm de diámetro. Dentro del núcleo, las moléculas de ADN
y proteínas están organizadas en cromosomas que suelen aparecer dispuestos en
pares idénticos. Los cromosomas están muy condensados y es difícil
identificarlos por separado. Pero justo antes de que la célula se divida, se
condensan a lo máximo y adquieren grosor suficiente para ser detectables como
estructuras independientes. El ADN del interior de cada cromosoma es una
molécula única muy larga y arrollada que contiene secuencias lineales de genes.
Éstos encierran a su vez instrucciones codificadas para la construcción de las
moléculas de proteínas y ARN necesarias para producir una copia funcional de la
célula.
Cromatina y Cromosomas
La cromatina que se puede observar
durante la interfase a través del microscopio electrónico como filamentos muy
delgados y retorcidos está constituida por ADN, proteínas y ácidos nucleicos;
pero cuando la célula entra en división la cromatina se organiza en estructuras
individuales que son los cromosomas.
Un cromosoma es una molécula de ADN
muy larga que contiene una serie de genes. Un cromosoma está formado por dos
cromátidas. En cada una de ellas hay un nucleofilamento de ADN replegado e
idéntico en ambas cromátidas.
Las cromátidas están unidas a
través del centrómero. En las cromátidas también se observa un cinetócoro que
es el centro organizador de microtúbulos que se forman durante la mitosis y que
ayudan a unir los cromosomas con el huso mitótico.
Sistema membranoso (Figura 5) que
contiene partículas muy pequeñas denominadas Ribosomas que se encargan
de sintetizar las proteínas. La presencia de los ribosomas da una apariencia
rugosa, por esta razón, se habla de Retículo Endoplásmico Rugoso. Por el
contrario, la membrana desprovista de ribosomas, Retículo Endoplásmico Liso,
contiene enzimas encargadas de sintetizar lípidos.
Aparato de Golgi
Sistema
de sacos membranosos (Figura 5) que almacena, modifica y empaqueta las
macromoléculas sintetizadas en el Retículo Endoplásmico para secretarlas o
llevarlas a los diferentes organelos.
Mitocondrias
Las
mitocondrias (Figura 6) están rodeadas por una membrana doble, poseen cresta
matriz y ADN. Llevan a cabo un conjunto de reacciones en las que el ácido
pirúvico se desdobla a dióxido de carbono, agua y ATP, producto final del
metabolismo de carbohidratos, lípidos y proteínas. Además la mitocondria
realiza el proceso de respiración celular. La Figura 6 muestras las estructuras
típicas de una mitocondria.
